چکیده
یک ریزشبکه (MG) یک نهاد محلی است که متشکل از منابع انرژی توزیع شده (DERs)برای دستیابی به قابلیت اطمینان توان محلی و استفاده از انرژی پایدار است. مفهوم ریزشبکه (MG) یا فن آوریهای انرژی تجدید پذیر در ترکیب با سیستمهای ذخیره انرژی (ESS) علاقه و محبوبیت فزاینده‌ای را کسب کرده‌اند، به این دلیل که می‌تواند انرژی را در ساعات خارج از اوج ذخیره کند و در ساعات اوج انرژی را تأمین نماید. با این حال، فن آوری سیستمهای ذخیره انرژی (ESS) موجود به دلیل مسائل مختلفی از قبیل شارژ / تخلیه، ایمنی، قابلیت اطمینان، اندازه، هزینه، چرخه عمر و مدیریت کلی با مشکلات مختلفی مواجه است. بنابراین، یک سیستم ذخیره انرژی (ESS) پیشرفته با توجه به ظرفیت، محافظت، رابط کنترل، مدیریت انرژی و ویژگیهای آن برای بهبود عملکرد ESS در کاربردهای ریزشبکه لازم است. این مقاله، انواع فن آوریهای سیستم ذخیره انرژی (ESS) ، ساختارهای سیستم ذخیره انرژی (ESS) و همچنین پیکره بندی، طبقه بندی، ویژگیها، تبدیل انرژی و فرایند ارزیابی را به طور جامعی بررسی می‌کند. علاوه براین، جزئیات مربوط به مزایا و معایب سیستم ذخیره انرژی (ESS) در کاربردهای ریزشبکه بر اساس فرایند تشکیل انرژی، انتخاب مواد، مکانیسم انتقال نیرو، ظرفیت، کارآیی و دوره چرخه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. بررسی‌های موجود، فن آوریهای فعلی را برای ESS در کاربردهای ریزشبکه (MG) به طور انتقادی نشان می‌دهد. با این حال، مدیریت بهینه ESS ها برای عملکرد مؤثر ریزشبکه (MG) همچنان به عنوان یک چالش در شبکه‌های سیستم قدرت مدرن باقی می‌ماند. این بررسی همچنین با توصیه‌های ممکن برای توسعه بیشتر ESS در برنامه‌های آتی ریزشبکه (MG) ، بر عوامل کلیدی، مسائل و چالشها تاکید می‌کند. همه بینشهای مورد تاکید در این بررسی به طور قابل توجهی به تلاش روز افزون نسبت به توسعه یک مدل ESS مقرون به صرفه و کارآمد با یک چرخه عمر طولانی برای اجرای یک ریزشبکه (MG) پایدار کمک می‌کند.
1. مقدمه
رشد سریع مصرف انرژی، انتشار CO2، و عدم تطابق تقاضا و عرضه در سطح جهان به دلیل افزایش نرخ رشد جمعیت و سطح شهرنشینی است (1). این موارد به منظور بهینه سازی مصرف انرژی و به حداقل رساندن مصرف سوخت و انتشار گازهای سمی، نیاز به توسعه دارند (2). گزینه‌های مختلفی برای استفاده از سوختهای فسیلی، برای دستیابی به سیستمهای انرژی پایدار مطرح شده‌اند (3)، (4). فن آوریهای انرژی تجدید پذیر (RE) با سیستمهای ذخیره انرژی(ESSs) در میان این گزینه‌ها به طور گسترده‌ای مورد تأیید قرار گرفته‌اند (5)-(7). سیستم ذخیره انرژی (ESS) از جهات بسیاری به ادغام انرژیهای تجدید پذیر کمک می‌کند و تعادل منطقی قدرت را در طی بحران انرژی مدیریت می‌کند؛ و بنابراین، پایداری سیستم با ذخیره انرژی در طی ساعات اوج با کاهش قیمت، تأثیر قابل توجهی در سیستم کلی الکتریکی دارد (8)-(12). جزئیات مربوط به کاربردهای فن آوریهای ذخیره انرژی در (13)-(15) بررسی شده است. چرخه عمر ضعیف باتریها به عنوان مانع اصلی سیستمهای ذخیره انرژی (ESS) شناسایی شده که از توسعه ریزشبکه ها (MG) ممانعت می‌کند. برای پرداختن به این محدودیت، بسیاری از محققان، سیستمهای ذخیره سازی انرژی هیبریدی (HESSs) را توصیه کرده‌اند که هدف آنها بهبود عمر مورد انتظار باتریها است (16).
مفهوم ریزشبکه (MG) توسط کنسرسیوم برق قابلیت اطمینان راه حلهای فن آوری (CERTS) مطرح شده است (12). CERTS را می‌توان به عنوان یک نهاد محلی تعریف کرد که از منابع انرژی توزیع شده (DERs) و بارهای حرارتی و برقی قابل کنترل تشکیل شده است. این بارها برای تولید برق با استفاده از پنلهای فتوولتائیک (PV)، نیروگاه‌های بادی، پیل سوختی ژنراتور دیزلی و ریزتوربینها، با یک دستگاه ذخیره سازی (به عنوان مثال ، باتریها یا ابرخازنها (SC) به شبکه بالادست وصل شده‌اند (17). از دیدگاه مطلوبیت، ریزشبکه (MG) را می‌توان به عنوان یک پیل کنترل شده در سیستم قدرت در نظر گرفت. از دیدگاه مشتری، ریزشبکه (MG) را می‌توان برای برآورده کردن الزامات قابلیت اطمینان، کاهش اتلاف فیدر، بهبود راندمان ، به حداقل رساندن فروافتادگی ولتاژ یا منبع تغذیه مداوم طراحی کرد (18).
این مقاله در نشریه آی تریپل ای منتشر شده و ترجمه آن با عنوان کاربردهای ریزشبکه در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:
Review of Energy Storage System Technologies in Microgrid Applications: Issues and Challenges
